[发明专利]一种去除放射性I-的埃洛石基高效吸附剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种去除放射性I^‑的埃洛石基高效吸附剂及其制备方法。该方法通过真空干燥和抽真空排空埃洛石纳米管道中的水汽和空气，在真空状态下使硝酸铋溶液进入埃洛石纳米管道；通过固液分离，去除埃洛石外表面的硝酸铋溶液；进而通过煅烧，使硝酸铋在埃洛石纳米管道内生成Bi₂O₃纳米颗粒，得到埃洛石基高效吸附剂。本发明方法具有制备周期短、工艺简单、成本低等优点。所制得的埃洛石基高效吸附剂中Bi₂O₃纳米颗粒存在于埃洛石纳米管道内，具有结构稳定，对放射性碘离子的选择性强，去除速度快，去除率高等优点。

技术领域：

本发明属于矿物材料技术领域，具体涉及一种去除放射性I^-的埃洛石基高效吸附剂及其制备方法。

背景技术：

放射性碘是核裂变的产物之一，广泛存在于核废料中。因自然界中的岩石和矿物大多数呈电中性或荷负电，I^-难以被有效吸附和阻滞；I^-在环境中具有可吸附性弱、迁移性高的特点，故放射性I^-被认为是最难处理的放射性核素之一。吸附法因具有高效、通用、操作简单、成本低等优点，成为应用最为广泛的放射性I^-去除方法；决定吸附法应用效果优劣的是吸附剂的性能，因此，研发一种高效吸附剂是确保该方法有效实施的关键。现有技术中，用于去除放射I^-的吸附剂有活性炭、天然无机材料(如蒙脱石、纤蛇纹石、层状双氢氧化物等)、离子交换树脂和纳米复合材料等。其中，纳米复合材料通常是将与I^-具有强吸附能力的活性成分 (如氧化银、氧化铋、氯化亚铜等)与载体复合，增加活性成分的分散性，其对I^-的吸附具有较好的选择性，吸附容量也较高，是较为高效的I^-吸附剂。然而，目前报道的用于吸附放射性I^-的纳米复合材料均需先制备载体材料，存在制备周期长、能耗高等问题，不利于推广应用；更为重要的是，现有纳米复合材料吸附剂中活性成分主要存在于载体外表面，其固定的放射性I^-也存在于吸附剂外表面，存在结构不稳定，可能从载体上脱落进入水体，造成二次污染等问题。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术中已有的放射性I^-吸附剂在制备和使用中存在的不足，提供一种去除放射性I^-的埃洛石基高效吸附剂及其制备方法，以解决现有技术中I^-吸附剂制备周期长、制备成本高、结构不稳定等问题。

本发明的去除放射性I^-的埃洛石基高效吸附剂是通过以下方法予以制备的，一种去除放射性I^-的埃洛石基高效吸附剂及其制备方法，包括以下步骤：

1)将埃洛石置于真空干燥箱中于真空条件下120℃烘干12～24h；

2)将步骤1)中烘干的埃洛石真空抽滤；

3)将硝酸铋与埃洛石混合反应得到悬浊液；

4)将步骤3)中悬浊液固液分离；

5)将步骤4)中得到的固体置于管式炉中，在空气气氛中以1～10℃/min的加热速度加热至450～500℃煅烧2～6h，冷却至室温，即得到一种去除放射性I^-的埃洛石基高效吸附剂。

进一步的，所述埃洛石为纯度大于70wt％的埃洛石。

进一步的，所述步骤2)中的真空抽滤具体过程是将埃洛石置于真空抽滤瓶中，真空抽滤瓶侧口与真空泵连接，真空抽滤瓶中放置磁力搅拌磁子，真空抽滤瓶上方通过磨口与分液漏斗连接，磨口起密封作用，分液漏斗旋塞处于密封状态，打开真空泵，抽真空3～10h。